JP4533527B2

JP4533527B2 - Optical spectrum analyzer and wavelength calibration method thereof

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Publication number: JP4533527B2
Application number: JP2000369921A
Authority: JP
Inventors: 一基田中
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 2000-12-05
Filing date: 2000-12-05
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2020-12-05
Also published as: JP2002168692A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光スペクトラムアナライザによって波長分割多重化光を監視しながら、光スペクトラムアナライザ自身の波長校正を自動的に行うための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光のスペクトラムを測定するために光スペクトラムアナライザが用いられている。
【０００３】
光スペクトラムアナライザは、モータ等によって角度を変えることができるように支持された回折格子に測定対象光を入射し、その回折光からスリットによって選択した光のレベルを受光器によって検出する光学部を有しており、回折格子の角度を連続的に変えることによりスリットを通過する光の波長を掃引して、入力光の波長毎のスペクトラムを求め、これを表示器の画面に波長軸とともに表示している。
【０００４】
表示されるスペクトラムの波長情報は、光学部の機械的な情報、即ち、回折格子の角度情報に基づいて生成されている。
【０００５】
このような構成の光スペクトラムアナライザは、光源のスペクトラム測定だけでなく、光回線の監視等にも用いられる。
【０００６】
例えば、近年では、光ファイバの広帯域化によって１本の光ファイバで複数波長の光信号を多重化して伝送する波長分割多重化（ＷＤＭ）回線が実現されているが、このような波長分割多重化回線の監視のために前記した光スペクトラムアナライザを用いて、波長分割多重化光（以下、ＷＤＭ光と記す）のスペクトラムを表示し、各チャネルの障害の有無等を調べている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような光回線の監視に光スペクトラムアナライザを用いる場合、光学部の経時的な寸法変動等によって、光学部の機械的な情報に基づいて生成出力された波長情報に対して実際に検出される光の波長がずれてしまい、波長に関する正しい情報を把握できなくなってしまう。
【０００８】
これを解決するために、既知波長の基準光を所定時間毎に光スペクトラムアナライザに入力して、光スペクトラムアナライザの波長の情報を校正することが考えられるが、これでは前記したようなＷＤＭ光の監視を所定時間毎に中断しなければならず、その間に発生する障害を見逃してしまう。
【０００９】
本発明は、この問題を解決した光スペクトラムアナライザおよびその波長校正方法を提供することを目的としている。
【００１０】
なお、本発明は、監視対象のＷＤＭ光の各チャンネルの光の波長がそれぞれ独立な固定波長光源から生成されたもので、各固定波長光源の波長安定度が、光スペクトラムアナライザの波長安定度に比べて格段に高く、しかもその変動傾向が互いに独立していて相関がないことに着目し、ＷＤＭ光の各チャネルの光の観測波長の変動が光スペクトラムアナライザ自身の波長変動を表していることを利用して、波長校正を行うものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１の光スペクトラムアナライザの波長校正方法は、
入力光の各波長毎のレベルを検出し、波長対レベルの情報を出力するスペクトラム検出部（２３）と、該スペクトラム検出部の出力情報に基づいて入力光のスペクトラムのピーク波長を検出するピーク波長検出手段（３７）とを有する光スペクトラムアナライザの波長校正方法であって、
既知波長の基準光を前記スペクトラム検出部に入力し、その出力情報に基づいて前記基準光の波長を検出する段階（Ｓ１〜Ｓ３）と、
検出した基準光の波長が前記既知波長に一致するように前記スペクトラム検出部の波長に関する情報を校正する段階（Ｓ４、Ｓ５）と、
前記基準光によって校正した直後に監視対象の波長分割多重光を前記スペクトラム検出部に入力するとともに、該波長分割多重光の入力直後に前記ピーク波長検出手段が検出した各スペクトラムのピーク波長を取得する段階（Ｓ６〜Ｓ８）と、
前記波長分割多重光が入力されている間に波長校正を指示する段階（Ｓ１０）と、
波長校正の指示があったときに前記ピーク波長検出手段が検出したピーク波長を取得し、該取得したピーク波長が前記波長分割多重光の入力直後に取得したピーク波長と一致するように、前記スペクトラム検出部の波長に関する情報を校正する段階（Ｓ１１〜Ｓ１７）とを含むことを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の請求項２の光スペクトラムアナライザの波長校正方法は、
入力光の各波長毎のレベルを検出し、波長対レベルの情報を出力するスペクトラム検出部（２３）と、該スペクトラム検出部の出力情報に基づいて入力光のスペクトラムのピーク波長を検出するピーク波長検出手段（３７）とを有する光スペクトラムアナライザの波長校正方法であって、
既知波長の基準光を前記スペクトラム検出部に入力し、その出力情報に基づいて前記基準光の波長を検出する段階（Ｓ１〜Ｓ３）と、
検出した基準光の波長が前記既知波長に一致するように前記スペクトラム検出部の波長に関する情報を校正する段階（Ｓ４、Ｓ５）と、
前記基準光によって校正した直後に監視対象の波長分割多重光を前記スペクトラム検出部に入力するとともに、該波長分割多重光の入力直後に前記ピーク波長検出手段が検出したピーク波長を取得する段階（Ｓ６〜Ｓ８）と、
取得した各ピーク波長に対して光スペクトラムアナライザの波長変動の補償範囲をそれぞれ設定する段階（Ｓ９）と、
前記波長分割多重光の入力中に波長校正を指示する段階（Ｓ１０）と、
波長校正の指示があったときに前記ピーク波長検出手段が検出したピーク波長を取得し、該取得したピーク波長のうち、前記補償範囲内に存在するピーク波長を選択する段階（Ｓ１１、Ｓ１２）と、
選択したピーク波長の平均値を中心波長として求める段階（Ｓ１３）と、
前記波長分割多重光の入力直後に取得したピーク波長のうち、前記選択したピーク波長が含まれる補償範囲にそれぞれ対応するピーク波長を選択する段階（Ｓ１４）と、
前記波長分割多重光の入力直後に取得したピーク波長のうちから選択したピーク波長の平均値を基準中心波長として求める段階（Ｓ１５）と、
前記中心波長が前記基準中心波長に一致するように、前記スペクトラム検出部の波長に関する情報を校正する段階（Ｓ１６、Ｓ１７）とを含むことを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の請求項３の光スペクトラムアナライザは、
入力光の各波長毎のレベルを検出し、波長対レベルの情報を出力するスペクトラム検出部（２３）と、
前記スペクトラム検出部が出力する情報に基づいて入力光のスペクトラム波形を表示するスペクトラム表示手段（３１）と、
少なくとも、既知波長の基準光を前記スペクトラム検出部に入力して波長校正を行うための第１のモードと、波長分割多重化光を前記スペクトラム検出部に入力してスペクトラム監視を行うための第２のモードのいずれかを指定するためのモード指定手段（３３）と、
前記モード指定手段によって前記第１のモードが指定されたときに、前記基準光に対して前記スペクトラム検出部の出力情報に基づいて前記基準光の波長を検出する基準光波長検出手段（３４）と、
前記基準光波長検出手段によって検出された前記基準光の波長と前記既知波長との差を初期校正値として検出する第１の校正値検出手段（３５）と、
前記モード指定手段によって前記第２のモードが指定されているときに波長校正を指示するための波長校正指示手段（３６）と、
前記モード指定手段によって前記第２のモードが指定されているときに、前記スペクトラム検出部が出力する情報に基づいて前記波長分割多重化光のスペクトラムのピーク波長を検出するピーク波長検出手段（３７）と、
前記モード指定手段によって前記第２のモードが指定された直後に前記ピーク波長検出手段が検出したピーク波長と、前記波長校正手段によって波長校正の指示があったときに前記ピーク波長検出手段が検出したピーク波長とに基づいて、当該光スペクトラムアナライザの波長変動量に対応する校正値を検出する第２の校正値検出手段（４０）と、
前記第１のモードが指定されたときには、前記基準光に対する検出波長が前記既知波長と一致するように前記スペクトラム検出部の波長に関する情報を前記初期校正値に基づいて校正し、前記第２のモードが指定されているときには、前記波長校正の指示があったときに前記ピーク波長検出手段が検出したピーク波長が前記第２のモードの指定直後に検出したピーク波長に一致するように、前記スペクトラム検出部の波長に関する情報を前記第２の校正値検出手段が検出した校正値に基づいて校正する波長校正手段（５０）とを備えている。
【００１４】
また、本発明の請求項４の光スペクトラムアナライザは、請求項３の光スペクトラムアナライザにおいて、
前記第２の校正値検出手段は、
前記モード指定手段によって第２のモードが指定された直後に前記ピーク波長検出手段が検出した前記波長分割多重化光の各ピーク波長を記憶するピーク波長記憶手段（４１）と、
前記ピーク波長記憶手段によって記憶された各ピーク波長に対してそれぞれ波長変動の補償範囲を設定する補償範囲設定手段（４２）と、
前記波長校正の指示があったときに前記ピーク波長検出手段が検出したピーク波長から、前記補償範囲内に存在するピーク波長を選択する第１のピーク波長選択手段（４３）と、
前記第１のピーク波長選択手段によって選択されたピーク波長の平均値を中心波長として算出する第１の中心波長算出手段（４４）と、
前記ピーク波長記憶手段に記憶されているピーク波長から、前記第１のピーク波長選択手段によって選択されたピーク波長が含まれる補償範囲にそれぞれ対応するピーク波長を選択する第２のピーク波長選択手段（４５）と、
前記２のピーク波長選択手段によって選択されたピーク波長の平均値を基準中心波長として算出する第２の中心波長算出手段（４６）と、
前記中心波長と基準中心波長との差を前記校正値として出力する波長差算出手段（４７）とを備えており、
前記波長校正手段は、
前記中心波長が前記基準中心波長に一致するように、前記スペクトラム検出部の波長に関する情報を前記波長差算出手段から出力される校正値に基づいて校正するように構成されている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明を実施した光スペクトラムアナライザ２０の構成を示している。
【００１６】
図１において、光スイッチ２１は、入力端子２０ａから入力される入力光と、基準光源２２から出力される既知波長の基準光のいずれか一方をスペクトラム検出部２３に入力させる。
【００１７】
この光スイッチ２１は、後述するモード指定手段３３によって基準光による校正のための第１のモードが指定されたときだけ基準光源２２側に切り換わる。
【００１８】
基準光源２２は、既知波長で且つその波長安定度が極めて高い基準光を出力するためのものであり、例えば気体レーザのように特定波長にパワーが集中している光を用いる場合と、例えば広帯域光源の出力光からアセチレンガスセル等によって特定波長の光のみを吸収させた光（ディップ光）を用いる場合とがあるが、ここでは、ディップ光を用いる場合について説明する。
【００１９】
また、ここでは、光スイッチ２１と基準光源２２を内蔵している光スペクトラムアナライザ２０について説明するが、入力端子２０ａとスペクトラム検出部２３との間が直結されている光スペクトラムアナライザの場合には、外部の基準光源から入力端子２０ａに基準光を入力する。
【００２０】
スペクトラム検出部２３は、入力光の波長に対するレベルの情報（スペクトラム情報）を検出するためのものであり、図２に示しているように、光学部２４、Ａ／Ｄ変換器２５、波長角度情報メモリ２６、掃引制御部２７および波長校正手段５０を有している。
【００２１】
光学部２４は、入力光から任意の波長の光のレベルを選択的に検出するものであり、例えば図３に示すように、入力光をコリメータ２４ａによって平行光に変換して回折格子２４ｂに入射し、その回折光のうち、回折格子２４ｂの角度によって決まる波長の光をコリメータ２４ｃおよびスリット２４ｄによって選択して受光器２４ｅで受光する。回折格子２４ｂはモータ等による回転装置２４ｆによって回転駆動され、回折格子２４ｂの角度に対応した波長の光の強さに対応したレベルの受光信号が受光器２４ｅから出力される。
【００２２】
光学部２４から出力される受光信号はＡ／Ｄ変換器２５によってディジタルのレベルデータＬ（ｎ）に変換される。
【００２３】
波長角度情報メモリ２６には、回折格子２４ａの角度の情報とその角度に対応した測定波長とが予め記憶されている。なお、ここでは、角度情報が大きい程測定波長が大きくなるものとする。
【００２４】
掃引制御部２７は、図示しない操作部等で指定された波長範囲に対する掃引指示を受けると、波長角度情報メモリ２６の情報から得られる角度情報を光学部２４に出力して回折格子２４ａの角度を制御して、光学部２４が選択する波長を指定された波長範囲内で所定周期で繰り返し掃引させて、掃引される波長のデータλ（ｎ）とその波長に対応するレベルデータＬ（ｎ）とを入力光のスペクトラム情報として出力する。
【００２５】
ただし、前記したように、光学部２４の経時的な寸法変動等によって、光学部２４の機械的な情報に基づいて生成出力された波長データと実際に検出される光の波長の間にずれが生じる。
【００２６】
即ち、所望の波長λ（ｎ）に対してその波長λ（ｎ）に対応したレベルデータＬ（ｎ）が得られれば問題ないが、所望の波長λ（ｎ）に対して例えばΔλだけ長い波長λ（ｎ）＋Δλに対応するレベルデータＬ（ｎ）が出力される場合がある。
【００２７】
このずれをなくすために、この実施形態では、掃引制御部２７と光学部２４の間に波長校正手段５０が設けられている。
【００２８】
この波長校正手段５０は、後述する第１の校正値検出手段３５および第２の校正値検出手段４０によって検出された校正値に基づいて、スペクトラム検出部２３の波長に関する情報を校正するためのものであり、その詳細については後述する。
【００２９】
スペクトラム検出部２３から出力されるスペクトラム情報のうち、レベルデータＬ（ｎ）は、スペクトラムメモリ２８の第１の領域２８ａに記憶され、波長データλは、スペクトラムメモリ２８の第２の領域２８ｂに記憶される。
【００３０】
スペクトラム表示手段３１は、スペクトラムメモリ２８に記憶されたレベルデータＬ（ｎ）と波長データλ（ｎ）とを読み出し、横軸を波長、縦軸をレベルとする座標の表示データおよびその座標内におけるスペクトラム波形の表示データを生成して表示器３２に出力し、表示器３２の画面上に入力光のスペクトラム波形を表示させる。なお、このスペクトラム表示手段３１は、後述するピーク波長検出手段３７によって検出されるＷＤＭ光のスペクトラムのピーク波長を表示できるようになっている。
【００３１】
モード指定手段３３は、この光スペクトラムアナライザ２０の動作モードを指定するためのものであり、図示しない操作部の操作等によって、少なくとも既知波長の基準光を入力して波長校正を行うための第１のモードと、ＷＤＭ光を入力してそのスペクトラム監視を行うための第２のモードのいずれかを指定できるようになっている。
【００３２】
なお、前記したように、監視対象のＷＤＭ光の各チャンネルの光は、それぞれ独立な固定波長光源から生成されたもので、各固定波長光源の波長安定度は光スペクトラムアナライザの波長安定度に比べて格段に高く、しかもその変動傾向は互いに独立していて相関がないものとする。
【００３３】
基準光波長検出手段３４は、モード指定手段３３によって第１のモードが指定されたときに、スペクトラムメモリ２８に記憶されたレベルデータの増減変化を調べ、基準光の波長を検出する。
【００３４】
前記したように、ここでは吸収線型の基準光源２２を用いているので、基準光波長検出手段３４は、スペクトラムメモリ２８に記憶されたレベルデータから、レベルがディップ（大きく落ち込む）するディップ波長を基準光波長として検出するが、基準光として気体レーザのようにある波長にパワーが集中している光を用いる場合には、スペクトラムメモリ２８に記憶されたレベルデータのうち、レベルが最大となる波長を基準光波長として検出する。
【００３５】
第１の校正値検出手段３５は、モード指定手段３３によって第１のモードが指定されたときに、基準光波長検出手段３４によって検出される基準光の波長λｒ′と、予め設定されている基準光の既知波長λｒとの差Δλｒ＝λｒ′−λｒを初期校正値として算出して、波長校正手段５０に出力する。
【００３６】
波長校正指示手段３６は、モード指定手段３３によって第２のモードが指定されている間に波長校正の指示をするためのものであり、例えば波長校正を一定時間毎に自動的に行う場合にはタイマによって構成され、手動で指示する場合には、図示しない操作部の操作で波長校正の指示を行う。
【００３７】
ピーク波長検出手段３７は、モード指定手段３３によって第２のモードが指定されているときに、スペクトラムメモリ２８に記憶されたレベルデータの増減変化を調べ、レベルがピーク（極大）となる波長のうち、雑音レベルより高い位置に設定したしきい値以上のものをピーク波長として検出する。このピーク波長の検出は、スペクトラム検出部２３の波長掃引による新たなデータがスペクトラムメモリ２８に記憶される毎に行う。
【００３８】
なお、ここでは、スペクトラム表示手段３１が監視対象のＷＤＭ光のスペクトラムのピーク波長を表示できるように、第２のモードが指定されている間、ピーク波長検出手段３７が連続的にピーク波長の検出を行うものとするが、ピーク波長を波長校正のためだけに使用する場合、ピーク波長検出手段３７は、第２のモードが指定された直後および波長校正の指示がっあったときのみピーク波長を検出するようにしてもよい。
【００３９】
第２の校正値検出手段４０は、監視対象のＷＤＭ光を利用して光スペクトラムアナライザの波長変動量に対応した校正値を検出するためのものであり、ピーク波長記憶手段４１、補償範囲設定手段４２、第１のピーク波長選択手段４３、第１の中心波長算出手段４４、第２のピーク波長選択手段４５、第２の中心波長算出手段４６および波長差算出手段４７によって構成されている。
【００４０】
ピーク波長記憶手段４１は、モード指定手段３３によって第２のモードが指定された直後にピーク波長検出手段３７が検出したＷＤＭ光のスペクトラムの各ピーク波長λａ（１）〜λａ（ｍ）を記憶する。
【００４１】
補償範囲設定手段４２は、ピーク波長記憶手段４１が記憶した各ピーク波長λａ（１）〜λａ（ｍ）に対して、この光スペクトラムアナライザ２０が補償する波長変動の範囲をそれぞれ設定する。
【００４２】
即ち、この光スペクトラムアナライザ２０が補償する最大波長変動量をΔλｄとすると、各ピーク波長λａ（１）〜λａ（ｍ）に対して
Ｗ（１）＝λａ（１）−Δλｄ〜λａ（１）＋Δλｄ
Ｗ（２）＝λａ（２）−Δλｄ〜λａ（２）＋Δλｄ
……
Ｗ（ｍ）＝λａ（ｍ）−Δλｄ〜λａ（ｍ）＋Δλｄ
の補償範囲Ｗ（１）〜Ｗ（ｍ）をそれぞれ設定する。
【００４３】
また、第１のピーク波長選択手段４３は、モード指定手段３３によって第２のモードが指定されている状態で、波長校正指示手段３６による波長校正の指示があったときに、ピーク波長検出手段３７が検出した各ピーク波長λｂ（１）〜λｂ（ｋ）（ｋ≦ｍ）を取得し、そのピーク波長λｂ（１）〜λｂ（ｋ）から、補償範囲設定手段４２によって設定された各補償範囲Ｗ（１）〜Ｗ（ｍ）内に存在するものを選択する。
【００４４】
このピーク波長の選択は、補償範囲に存在するピークの数に応じて行う。即ち、設定された全ての補償範囲について、存在するピークがそれぞれ１つ以下の場合には、それら全てのピーク波長を無条件に選択し、設定された全ての補償範囲のうち、外乱等によってピークが複数存在する補償範囲がある場合には、補償範囲に２つ以上存在するピーク波長を除外して補償範囲に１つだけ存在するピーク波長のみを選択する。
【００４５】
第１の中心波長算出手段４４は、第１のピーク波長選択手段４３によって選択されたピーク波長λｅ（１）〜λｅ（ｕ）（ｕ≦ｋ）に対して次式（１）の平均演算を行って、ＷＤＭ光の中心波長λｃ′を算出する。
【００４６】
λｃ′＝［λｅ（１）＋λｅ（２）＋…＋λｅ（ｕ）］／ｕ…（１）
【００４７】
一方、第２のピーク波長選択手段４５は、ピーク波長記憶手段４１が記憶した各ピーク波長λａ（１）〜λａ（ｍ）のうち、第１のピーク波長選択手段４３が選択したピーク波長λｅ（１）〜λｅ（ｕ）が含まれる補償範囲に対応するピーク波長λｇ（１）〜λｇ（ｕ）を選択する。
【００４８】
第２の中心波長算出手段４６は、第２のピーク波長選択手段４５によって選択されたピーク波長λｇ（１）〜λｇ（ｕ）に対して次式（２）の平均演算を行い、その演算結果をＷＤＭ光の基準中心波長λｃとして求める。
【００４９】
λｃ＝［λｇ（１）＋λｇ（２）＋…＋λｇ（ｕ）］／ｕ……（２）
【００５０】
波長差算出手段４７は、第２のモードが指定されてから波長校正指示手段３６によって波長校正が指示される毎に第１の中心波長算出手段４４によって算出される中心波長λｃ′と第２の中心波長算出手段４６によって算出される基準中心波長λｃとの波長差Δλｃ＝λｃ′−λｃを、ＷＤＭ光監視状態における光スペクトラムアナライザ２０の波長変動を校正するための校正値として求める。
【００５１】
波長校正手段５０は、モード指定手段３３によって第１のモードが指定されたときには、基準光に対して検出した波長が既知波長と一致するように、スペクトラム検出部２３が出力する波長データλ（ｎ）に対する光学部２４への角度情報φを、第１の校正値検出手段３５によって検出された初期校正値Δλｒに基づいて校正し、第２のモードが指定されたときには、第２の校正値検出手段４０によって検出される校正値Δλｃに基づいてスペクトラム検出部２３が出力する波長データλ（ｎ）に対する光学部２４への角度情報φを校正する。
【００５２】
この波長校正手段５０は、例えば、図４に示すように、校正値メモリ５１、演算器５２、角度換算手段５３によって構成されている。
【００５３】
演算器５２は、掃引制御部２７から出力される角度情報φから校正値メモリ５１に記憶されている校正値Δφ（初期値０とする）を減算し、その減算結果φ′て光学部２４に出力する。なお、ここでは角度情報が大きい程波長が大きいとしていたが、角度情報が大きい程波長が小さい場合には、演算器５２は角度情報φに校正値Δφを加算し、その加算結果φ′を光学部２４に出力する。
【００５４】
角度換算手段５３は、第１のモードが指定されているときに第１の校正値検出手段３５から出力された校正値Δλｒを角度換算し、その角度換算値で校正値メモリ５１の内容を更新する。また、第２のモードが指定されているときに第２の校正値検出手段４０から出力された校正値Δλｃを角度換算し、その角度換算値で校正値メモリ５１の内容を更新する。
【００５５】
なお、ここでは、波長校正手段５０によって校正される波長に関する情報が、光学部２４に対する角度情報の場合について説明するが、掃引制御部２７が参照する波長角度情報メモリ２６の角度対波長の角度情報や波長情報を校正値分修正する方法や、スペクトラム検出部２３から出力される波長データに校正値分の修正を加える方法も採用することができる。
【００５６】
次に、この光スペクトラムアナライザ２０によってＷＤＭ光の監視を行う場合の処理手順を図５のフローチャートにしたがって説明する。
【００５７】
ＷＤＭ光の監視を行う前に、モード指定手段３３によって第１のモードを指定して、基準光源２２から既知波長の基準光を入力させる（Ｓ１）。なお、このときスペクトラム検出部２３の掃引範囲は、基準光の波長をカバーするように設定されているものとし、校正値メモリ５１の記憶値は０に初期化されているものとする。
【００５８】
この第１のモードの指定によって、基準光が光スイッチ２１を介してスペクトラム検出部２３に入力され、スペクトラム検出部２３の波長掃引によって基準光のスペクトラム情報が検出され、そのレベルデータＬ（ｎ）と波長データλ（ｎ）とがスペクトラムメモリ２８の第１の領域２８ａおよび第２の領域２８ｂにそれぞれ記憶される（Ｓ２）。
【００５９】
基準光についてのスペクトラム情報がスペクトラムメモリ２８に記憶されると、基準光波長検出手段３４によって基準光の波長（ディップ波長）λｒ′が検出される（Ｓ３）。
【００６０】
そして、この検出された波長λｒ′と既知波長λｒとの差Δλｒが第１の校正値検出手段３５によって初期校正値として求められ、この初期校正値Δλｒを受けた波長校正手段５０が、スペクトラム検出部２３の掃引制御部２７から出力される角度情報φから初期校正値Δλｒの角度換算値Δφを減算して光学部２４に出力して、次の掃引によってスペクトラム検出部２３から出力されるレベルデータＬ（ｎ）の各波長が波長データλ（ｎ）に高精度に対応するように校正する（Ｓ４、Ｓ５）。
【００６１】
このため、このスペクトラムメモリ２８のデータに基づいてスペクトラム表示手段３１が表示するスペクトラム波形は基準光の波長精度で波長に正しく対応している。
【００６２】
この基準光による波長校正が終了した後、監視対象のＷＤＭ光を入力端子２０ａに入力した状態で、モード指定手段３３によって第２のモードを指定すると、そのＷＤＭ光が光スイッチ２１を介してスペクトラム検出部２３に入力され、スペクトラム検出部２３の波長掃引によってＷＤＭ光のスペクトラム情報が検出され、そのレベルデータＬ（λ）と波長データλ（ｎ）とがスペクトラムメモリ２８の第１の領域２８ａおよび第２の領域２８ｂに記憶される（Ｓ６、Ｓ７）。
【００６３】
ＷＤＭ光についてのスペクトラム情報がスペクトラムメモリ２８に記憶されると、スペクトラム表示手段３１によってＷＤＭ光のスペクトラム波形が例えば図６に示すように表示器３２の画面に表示される。
【００６４】
ここで表示されるＷＤＭ光のスペクトラム波形は、基準光によって校正された直後のデータによるものであるから、表示器３２に表示されたＷＤＭ光のスペクトラム波形は基準光の波長精度で波長に正しく対応している。
【００６５】
一方、ＷＤＭ光について最初に検出されたスペクトラム情報がスペクトラムメモリ２８に記憶されると、ピーク波長検出手段３７によってＷＤＭ光のスペクトラムの各ピーク波長λａ（１）〜λａ（ｍ）が検出されて、第２の校正値検出手段４０のピーク波長記憶手段４１によって記憶され、図６に示しているように、補償範囲設定手段４２によってこれらのピーク波長λａ（１）〜λａ（ｍ）についての補償範囲Ｗ（１）〜Ｗ（ｍ）がそれぞれ設定される（Ｓ８、Ｓ９）。
【００６６】
このようにして、監視対象のＷＤＭ光について最初に検出されたスペクトラム情報に基づいてピーク波長λａ（１）〜λａ（ｍ）および補償範囲Ｗ（１）〜Ｗ（ｍ）が得られてから波長校正指示手段３６による波長校正の指示があるまで、、スペクトラム検出手段２３によって検出されるスペクトラムの波形表示が前記同様に行われ、このスペクトラム波形を監視することで、ＷＤＭ回線の異常の有無を把握できる。
【００６７】
例えば図７に示すように特定のチャネルのスペクトラムが表示されなくなったときには、そのチャネル光の出力停止異常が発生したことがわかる。
【００６８】
また、図８に示すように特定のチャネルのスペクトラムの近傍に別のスペクトラムが発生した場合には、回線に対する外乱光の進入等の異常が発生したことがわかる。
【００６９】
また、この間にスペクトラム検出部２３の光学部２４の経時変化によってスペクトラム検出部２３から出力されるレベルデータと波長データとが対応しなくなると、例えば図９のように、表示器３２の画面上で各チャネルのスペクトラムが波長軸に沿って徐々にシフトしてくる。
【００７０】
ここで、波長校正指示手段３６による波長校正の指示（例えばタイマが一定時間が経過したことを示す）があると、その時点でピーク波長検出手段３７によって検出されたＷＤＭ光のスペクトラムの各ピーク波長λｂ（１）〜λｂ（ｋ）が取得され、そのピーク波長のうち、補償範囲Ｗ（１）〜Ｗ（ｍ）に１つだけ存在するピーク波長λｅ（１）〜λｅ（ｕ）が第１のピーク波長選択手段４３によって選択され、この選択されたピーク波長λｅ（１）〜λｅ（ｕ）に基づいてＷＤＭ光の現段階の中心波長λｃ′が算出される（Ｓ１０〜Ｓ１３）。
【００７１】
また、第２のピーク波長選択手段４５によって、最初に検出されたピーク波長λａ（１）〜λａ（ｍ）のなかから、ピーク波長λｅ（１）〜λｅ（ｕ）が存在する補償範囲にそれぞれ対応するピーク波長λｇ（１）〜λｇ（ｕ）が選択され、第２の中心波長算出手段４６によりこの選択されたピーク波長λｇ（１）〜λｇ（ｕ）に基づいて、ＷＤＭ光の基準中心波長λｃが算出される（Ｓ１４、Ｓ１５）。
【００７２】
ここで、ピーク波長λａ（１）〜λａ（ｍ）のなかから選択されたピーク波長λｇ（１）〜λｇ（ｕ）は基準光による校正の直後に検出されたもので十分に正確であり、しかも、各ピーク波長λｇ（１）〜λｇ（ｕ）に基づいて算出される基準中心波長λｃは、波長安定度が高く且つ互いに相関のないＷＤＭ光の各チャネルの光の波長の平均値で、その平均値演算によって各チャネルの光の波長の僅かな変動が抑圧されているので、この光スペクトラムアナライザ２０の波長校正のための基準値として十分な精度を有している。
【００７３】
そして、この算出された中心波長λｃ′と基準中心波長λｃとの波長差Δλｃが校正値として波長差算出手段４７によって求められる（Ｓ１６）。
【００７４】
波長校正手段５０は、この検出された校正値Δλｃを角度換算し、その角度換算値Δφによって校正値メモリ５１の内容を更新して、スペクトラム検出部２３の波長に関する情報を校正し、次の掃引でスペクトラム検出部２３が出力する波長データとレベルデータとが正確に対応するようにする（Ｓ１７）。
【００７５】
上記校正値Δλｃは、前記したように、観測対象のＷＤＭ光の各チャネルの光波長安定度がこの光スペクトラムアナライザ２０の波長安定度に比べて格段に高く且つ互いに相関をもたず、その僅かな変動も平均値演算によって抑圧されているため、光スペクトラムアナライザ２０自身の波長変動量と等価であり、前記したように波長校正手段５０によってスペクトラム検出部２３の波長に関する情報（この場合角度情報）をこの校正値Δλｃ分修正することで、光スペクトラムアナライザ２０の波長校正が行える。
【００７６】
また、この校正値Δλｃの算出の基になる基準中心波長λｃは、中心波長λｃ′を求めるときに用いたピーク波長が含まれる補償範囲に対応したピーク波長から算出しているため、中心波長λｃ′を求めるときに、図９に示したようにあるチャネルのスペクトラムが欠落していたとしても、その欠落による中心波長の誤差は生じない。
【００７７】
また、図１０に示したようにある補償範囲内において既存のスペクトラムの近傍に別のスペクトラムが発生していたとしても、前記した第１のピーク波長選択手段４３によってこの補償範囲のピーク波長は除外されるので、この別のスペクトラムによる中心波長の誤差は生じない。
【００７８】
この波長情報の校正により、表示器３２に表示されるＷＤＭ光のスペクトラム波形は、図６〜図８で示したように、基準光によって波長校正した直後に観測されたスペクトラム波形とほぼ同様の位置に戻されて、波長に正しく対応する。
【００７９】
以後、波長校正指示手段３６による波長校正の指示がある毎に、ＷＤＭ光の中心波長λｃ′とそれに対応する基準中心波長λｃとの波長差Δλｃが校正値として算出され、この校正値Δλｃに基づいて光スペクトラムアナライザ２０の波長校正がなされる。
【００８０】
このように、ＷＤＭ光に対する監視を行っている間、波長校正の指示がある毎にＷＤＭ光の各スペクトラムの検出波長に基づいて光スペクトラムアナライザ２０の波長校正がなされるため、観測者は、ＷＤＭ光のスペクトラムを常に波長情報に正しく対応した状態で常時観測することができ、障害の発生を見過ごす恐れがなくなる。
【００８１】
また、基準光による波長校正が終了した直後に検出したＷＤＭ光のピーク波長についてそれぞれ波長変動の補償範囲を設定し、ＷＤＭ光のスペクトラムがこの補償範囲内にあるか否か、また１つだけ存在するか否かに基づいて、校正値を算出するためのピーク波長を選択しているので、観測対象のＷＤＭ光のチャネル欠落やその復旧あるいは外乱等の影響で校正精度が低下する恐れがない。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１の光スペクトラムアナライザの波長校正方法は、
入力光の各波長毎のレベルを検出し、波長対レベルの情報を出力するスペクトラム検出部（２３）と、該スペクトラム検出部の出力情報に基づいて入力光のスペクトラムのピーク波長を検出するピーク波長検出手段（３７）とを有する光スペクトラムアナライザの波長校正方法であって、
既知波長の基準光を前記スペクトラム検出部に入力し、その出力情報に基づいて前記基準光の波長を検出する段階（Ｓ１〜Ｓ３）と、
検出した基準光の波長が前記既知波長に一致するように前記スペクトラム検出部の波長に関する情報を校正する段階（Ｓ４、Ｓ５）と、
前記基準光によって校正した直後に監視対象の波長分割多重光を前記スペクトラム検出部に入力するとともに、該波長分割多重光の入力直後に前記ピーク波長検出手段が検出した各スペクトラムのピーク波長を取得する段階（Ｓ６〜Ｓ８）と、
前記波長分割多重光が入力されている間に波長校正を指示する段階（Ｓ１０）と、
波長校正の指示があったときに前記ピーク波長検出手段が検出したピーク波長を取得し、該取得したピーク波長が前記波長分割多重光の入力直後に取得したピーク波長と一致するように、前記スペクトラム検出部の波長に関する情報を校正する段階（Ｓ１１〜Ｓ１７）とを含むことを特徴としている。
【００８３】
このため、波長分割多重光の監視を中断することなく、光スペクトラムアナライザの波長を波長分割多重光のチャネル光の波長精度で校正することができ、波長分割多重光の異常を見過ごすことがない。
【００８４】
また、本発明の請求項２の光スペクトラムアナライザの波長校正方法は、
入力光の各波長毎のレベルを検出し、波長対レベルの情報を出力するスペクトラム検出部（２３）と、該スペクトラム検出部の出力情報に基づいて入力光のスペクトラムのピーク波長を検出するピーク波長検出手段（３７）とを有する光スペクトラムアナライザの波長校正方法であって、
既知波長の基準光を前記スペクトラム検出部に入力し、その出力情報に基づいて前記基準光の波長を検出する段階（Ｓ１〜Ｓ３）と、
検出した基準光の波長が前記既知波長に一致するように前記スペクトラム検出部の波長に関する情報を校正する段階（Ｓ４、Ｓ５）と、
前記基準光によって校正した直後に監視対象の波長分割多重光を前記スペクトラム検出部に入力するとともに、該波長分割多重光の入力直後に前記ピーク波長検出手段が検出したピーク波長を取得する段階（Ｓ６〜Ｓ８）と、
取得した各ピーク波長に対して光スペクトラムアナライザの波長変動の補償範囲をそれぞれ設定する段階（Ｓ９）と、
前記波長分割多重光の入力中に波長校正を指示する段階（Ｓ１０）と、
波長校正の指示があったときに前記ピーク波長検出手段が検出したピーク波長を取得し、該取得したピーク波長のうち、前記補償範囲内に存在するピーク波長を選択する段階（Ｓ１１、Ｓ１２）と、
選択したピーク波長の平均値を中心波長として求める段階（Ｓ１３）と、
前記波長分割多重光の入力直後に取得したピーク波長のうち、前記選択したピーク波長が含まれる補償範囲にそれぞれ対応するピーク波長を選択する段階（Ｓ１４）と、
前記波長分割多重光の入力直後に取得したピーク波長のうちから選択したピーク波長の平均値を基準中心波長として求める段階（Ｓ１５）と、
前記中心波長が前記基準中心波長に一致するように、前記スペクトラム検出部の波長に関する情報を校正する段階（Ｓ１６、Ｓ１７）とを含むことを特徴としている。
【００８５】
このため、波長分割多重光の監視を中断することなく、光スペクトラムアナライザの波長を波長分割多重光のチャネル光の波長精度で校正することができ、波長分割多重光の異常を見過ごすことがない。
【００８６】
また、波長分割多重光を入力した直後に検出したピーク波長に対してそれぞれ波長変動の補償範囲を設定し、波長校正の指示がある毎に検出したピーク波長のうち、補償範囲内にあるピーク波長の平均値と、そのピーク波長が含まれる補償範囲の基になるピーク波長の平均値との差によって校正値を求めているので、波長分割多重光のチャネル欠落やその復旧あるいは外乱等の異常が発生したときでも、校正精度が低下することがない。
【００８７】
また、本発明の請求項３の光スペクトラムアナライザは、
入力光の各波長毎のレベルを検出し、波長対レベルの情報を出力するスペクトラム検出部（２３）と、
前記スペクトラム検出部が出力する情報に基づいて入力光のスペクトラム波形を表示するスペクトラム表示手段（３１）と、
少なくとも、既知波長の基準光を前記スペクトラム検出部に入力して波長校正を行うための第１のモードと、波長分割多重化光を前記スペクトラム検出部に入力してスペクトラム監視を行うための第２のモードのいずれかを指定するためのモード指定手段（３３）と、
前記モード指定手段によって前記第１のモードが指定されたときに、前記基準光に対して前記スペクトラム検出部の出力情報に基づいて前記基準光の波長を検出する基準光波長検出手段（３４）と、
前記基準光波長検出手段によって検出された前記基準光の波長と前記既知波長との差を初期校正値として検出する第１の校正値検出手段（３５）と、
前記モード指定手段によって前記第２のモードが指定されているときに波長校正を指示するための波長校正指示手段（３６）と、
前記モード指定手段によって前記第２のモードが指定されているときに、前記スペクトラム検出部が出力する情報に基づいて前記波長分割多重化光のスペクトラムのピーク波長を検出するピーク波長検出手段（３７）と、
前記モード指定手段によって前記第２のモードが指定された直後に前記ピーク波長検出手段が検出したピーク波長と、前記波長校正手段によって波長校正の指示があったときに前記ピーク波長検出手段が検出したピーク波長とに基づいて、当該光スペクトラムアナライザの波長変動量に対応する校正値を検出する第２の校正値検出手段（４０）と、
前記第１のモードが指定されたときには、前記基準光に対する検出波長が前記既知波長と一致するように前記スペクトラム検出部の波長に関する情報を前記初期校正値に基づいて校正し、前記第２のモードが指定されているときには、前記波長校正の指示があったときに前記ピーク波長検出手段が検出したピーク波長が前記第２のモードの指定直後に検出したピーク波長に一致するように、前記スペクトラム検出部の波長に関する情報を前記第２の校正値検出手段が検出した校正値に基づいて校正する波長校正手段（５０）とを備えている。
【００８８】
このため、波長分割多重光の監視を中断することなく、光スペクトラムアナライザの波長を波長分割多重光のチャネル光の波長精度で校正することができ、波長分割多重光の異常を見過ごすことがない。
【００８９】
また、本発明の請求項４の光スペクトラムアナライザは、請求項３の光スペクトラムアナライザにおいて、
前記第２の校正値検出手段は、
前記モード指定手段によって第２のモードが指定された直後に前記ピーク波長検出手段が検出した前記波長分割多重化光の各ピーク波長を記憶するピーク波長記憶手段（４１）と、
前記ピーク波長記憶手段によって記憶された各ピーク波長に対してそれぞれ波長変動の補償範囲を設定する補償範囲設定手段（４２）と、
前記波長校正の指示があったときに前記ピーク波長検出手段が検出したピーク波長から、前記補償範囲内に存在するピーク波長を選択する第１のピーク波長選択手段（４３）と、
前記第１のピーク波長選択手段によって選択されたピーク波長の平均値を中心波長として算出する第１の中心波長算出手段（４４）と、
前記ピーク波長記憶手段に記憶されているピーク波長から、前記第１のピーク波長選択手段によって選択されたピーク波長が含まれる補償範囲にそれぞれ対応するピーク波長を選択する第２のピーク波長選択手段（４５）と、
前記２のピーク波長選択手段によって選択されたピーク波長の平均値を基準中心波長として算出する第２の中心波長算出手段（４６）と、
前記中心波長と基準中心波長との差を前記校正値として出力する波長差算出手段（４７）とを備えており、
前記波長校正手段は、
前記中心波長が前記基準中心波長に一致するように、前記スペクトラム検出部の波長に関する情報を前記波長差算出手段から出力される校正値に基づいて校正するように構成されている。
【００９０】
このように、波長分割多重光を入力した直後に検出したピーク波長に対してそれぞれ波長変動の補償範囲を設定し、波長校正の指示がある毎に検出したピーク波長のうちの補償範囲内にあるピーク波長の平均値と、そのピーク波長が含まれる補償範囲の基になるピーク波長の平均値との差によって校正値を求めているので、波長分割多重光のチャネル欠落やその復旧が発生したときでも校正精度が悪化することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の構成を示すブロック図
【図２】実施形態の要部の構成を示す図
【図３】実施形態の要部の構成を示す図
【図４】実施形態の要部の構成を示すブロック図
【図５】実施形態の処理手順を示すフローチャート
【図６】基準光による校正が終了した後および波長校正指示によって校正された後の波長分割多重化光のスペクトラムの表示波形を示す図
【図７】基準光による校正が終了した後およびおよび波長校正指示によって校正された後の波長分割多重化光のスペクトラムの表示波形を示す図
【図８】基準光による校正が終了した後およびおよび波長校正指示によって校正された後の波長分割多重化光のスペクトラムの表示波形を示す図
【図９】波長校正指示を受ける前の波長分割多重化光のスペクトラムの表示波形を示す図
【図１０】波長校正指示を受ける前の波長分割多重化光のスペクトラムの表示波形を示す図
【符号の説明】
２０光スペクトラムアナライザ
２０ａ入力端子
２１光スイッチ
２２基準光源
２３スペクトラム検出部
２４光学部
２４ａ、２４ｃコリメータ
２４ｂ回折格子
２４ｄスリット
２４ｅ受光器
２４ｆ回転装置
２５Ａ／Ｄ変換器
２６波長角度情報メモリ
２７掃引制御部
２８スペクトラムメモリ
３１スペクトラム表示手段
３２表示器
３３モード指定手段
３４基準光波長検出手段
３５第１の校正値検出手段
３６波長校正指示手段
３７ピーク波長検出手段
４０第２の校正値検出手段
４１ピーク波長記憶手段
４２補償範囲設定手段
４３第１のピーク波長選択手段
４４第１の中心波長算出手段
４５第２のピーク波長選択手段
４６第２の中心波長算出手段
４７波長差算出手段
５０波長校正手段
５１校正値メモリ
５２演算器
５３角度換算手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for automatically performing wavelength calibration of an optical spectrum analyzer itself while monitoring wavelength division multiplexed light with an optical spectrum analyzer.
[0002]
[Prior art]
An optical spectrum analyzer is used to measure the spectrum of light.
[0003]
An optical spectrum analyzer has an optical unit that allows light to be measured to enter a diffraction grating supported so that the angle can be changed by a motor or the like, and detects the level of light selected from the diffracted light by a slit using a light receiver. The wavelength of the light passing through the slit is swept by continuously changing the angle of the diffraction grating to obtain the spectrum for each wavelength of the input light, and this is displayed on the display screen along with the wavelength axis. Yes.
[0004]
The wavelength information of the displayed spectrum is generated based on the mechanical information of the optical unit, that is, the angle information of the diffraction grating.
[0005]
The optical spectrum analyzer having such a configuration is used not only for measuring a spectrum of a light source but also for monitoring an optical line.
[0006]
For example, in recent years, a wavelength division multiplexing (WDM) line that multiplexes and transmits optical signals of a plurality of wavelengths using a single optical fiber has been realized by widening the bandwidth of the optical fiber. In order to monitor the line, the spectrum of wavelength division multiplexed light (hereinafter referred to as WDM light) is displayed using the optical spectrum analyzer described above, and the presence or absence of a failure in each channel is examined.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, when an optical spectrum analyzer is used to monitor the optical line as described above, the wavelength information generated and output based on the mechanical information of the optical unit due to the dimensional variation of the optical unit over time is actually The wavelength of the detected light shifts and correct information about the wavelength cannot be grasped.
[0008]
In order to solve this, it is conceivable to calibrate the wavelength information of the optical spectrum analyzer by inputting the reference light of a known wavelength to the optical spectrum analyzer every predetermined time. Monitoring must be interrupted every predetermined time, and a failure occurring during that time is overlooked.
[0009]
An object of the present invention is to provide an optical spectrum analyzer and a wavelength calibration method thereof that solve this problem.
[0010]
In the present invention, the wavelength of the light of each channel of the WDM light to be monitored is generated from an independent fixed wavelength light source, and the wavelength stability of each fixed wavelength light source is the wavelength stability of the optical spectrum analyzer. Focusing on the fact that the fluctuation trends are independent and uncorrelated with each other, and that the fluctuation in the observation wavelength of each channel of the WDM light represents the fluctuation in the wavelength of the optical spectrum analyzer itself. This is used to perform wavelength calibration.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a wavelength calibration method for an optical spectrum analyzer according to claim 1 of the present invention comprises:
A spectrum detector (23) that detects the level of each wavelength of the input light and outputs wavelength pair level information, and a peak wavelength that detects the peak wavelength of the spectrum of the input light based on the output information of the spectrum detector A wavelength calibration method for an optical spectrum analyzer having a detection means (37),
Inputting a reference light having a known wavelength to the spectrum detector, and detecting the wavelength of the reference light based on the output information (S1 to S3);
Calibrating information about the wavelength of the spectrum detector so that the wavelength of the detected reference light matches the known wavelength (S4, S5);
Immediately after calibration with the reference light, the wavelength division multiplexed light to be monitored is input to the spectrum detection unit, and the peak wavelength of each spectrum detected by the peak wavelength detection means is acquired immediately after the wavelength division multiplexed light is input. Stage (S6-S8);
Instructing wavelength calibration while the wavelength division multiplexed light is being input (S10);
The spectrum is acquired so that the peak wavelength detected by the peak wavelength detecting means when there is an instruction for wavelength calibration, and the acquired peak wavelength coincides with the peak wavelength acquired immediately after the wavelength division multiplexed light is input. A step (S11 to S17) of calibrating information on the wavelength of the detection unit.
[0012]
Further, the wavelength calibration method of the optical spectrum analyzer according to claim 2 of the present invention is:
A spectrum detector (23) that detects the level of each wavelength of the input light and outputs wavelength pair level information, and a peak wavelength that detects the peak wavelength of the spectrum of the input light based on the output information of the spectrum detector A wavelength calibration method for an optical spectrum analyzer having a detection means (37),
Inputting a reference light having a known wavelength to the spectrum detector, and detecting the wavelength of the reference light based on the output information (S1 to S3);
Calibrating information about the wavelength of the spectrum detector so that the wavelength of the detected reference light matches the known wavelength (S4, S5);
Immediately after calibration with the reference light, the wavelength division multiplexed light to be monitored is input to the spectrum detector, and the peak wavelength detected by the peak wavelength detection means is obtained immediately after the wavelength division multiplexed light is input (S6). To S8),
A step of setting a compensation range of wavelength fluctuations of the optical spectrum analyzer for each acquired peak wavelength (S9);
Instructing wavelength calibration during input of the wavelength division multiplexed light (S10);
Acquiring a peak wavelength detected by the peak wavelength detecting means when there is an instruction for wavelength calibration, and selecting a peak wavelength existing within the compensation range from the acquired peak wavelengths (S11, S12); ,
Obtaining an average value of the selected peak wavelengths as the center wavelength (S13);
Selecting a peak wavelength corresponding to a compensation range including the selected peak wavelength among the peak wavelengths acquired immediately after the wavelength division multiplexed light is input (S14);
Obtaining an average value of peak wavelengths selected from among the peak wavelengths acquired immediately after the input of the wavelength division multiplexed light as a reference center wavelength (S15);
And calibrating information relating to the wavelength of the spectrum detector so that the center wavelength matches the reference center wavelength (S16, S17).
[0013]
An optical spectrum analyzer according to claim 3 of the present invention is
A spectrum detector (23) for detecting the level of each wavelength of the input light and outputting information on the wavelength pair level;
Spectrum display means (31) for displaying the spectrum waveform of the input light based on the information output by the spectrum detector;
At least a first mode for performing wavelength calibration by inputting reference light of a known wavelength to the spectrum detector, and a second mode for performing spectrum monitoring by inputting wavelength division multiplexed light to the spectrum detector. Mode designation means (33) for designating any one of the modes;
Reference light wavelength detection means (34) for detecting the wavelength of the reference light based on the output information of the spectrum detector with respect to the reference light when the first mode is specified by the mode specifying means; ,
First calibration value detection means (35) for detecting a difference between the wavelength of the reference light detected by the reference light wavelength detection means and the known wavelength as an initial calibration value;
Wavelength calibration instruction means (36) for instructing wavelength calibration when the second mode is designated by the mode designation means;
Peak wavelength detection means (37) for detecting a peak wavelength of the spectrum of the wavelength division multiplexed light based on information output from the spectrum detection section when the second mode is designated by the mode designation means When,
The peak wavelength detected by the peak wavelength detecting unit immediately after the second mode is specified by the mode specifying unit, and detected by the peak wavelength detecting unit when a wavelength calibration instruction is given by the wavelength correcting unit. Second calibration value detection means (40) for detecting a calibration value corresponding to the wavelength fluctuation amount of the optical spectrum analyzer based on the peak wavelength;
When the first mode is designated, the information on the wavelength of the spectrum detector is calibrated based on the initial calibration value so that the detection wavelength with respect to the reference light matches the known wavelength, and the second mode When the wavelength calibration is instructed, the spectrum detection is performed so that the peak wavelength detected by the peak wavelength detecting means coincides with the peak wavelength detected immediately after the second mode is specified. Wavelength calibration means (50) for calibrating information on the wavelength of the part based on the calibration value detected by the second calibration value detection means.
[0014]
An optical spectrum analyzer according to claim 4 of the present invention is the optical spectrum analyzer according to claim 3,
The second calibration value detection means includes:
Peak wavelength storage means (41) for storing each peak wavelength of the wavelength division multiplexed light detected by the peak wavelength detection means immediately after the second mode is designated by the mode designation means;
Compensation range setting means (42) for setting a compensation range of wavelength variation for each peak wavelength stored by the peak wavelength storage means;
First peak wavelength selection means (43) for selecting a peak wavelength existing within the compensation range from the peak wavelength detected by the peak wavelength detection means when the wavelength calibration is instructed;
First central wavelength calculating means (44) for calculating an average value of peak wavelengths selected by the first peak wavelength selecting means as a central wavelength;
Second peak wavelength selection means (2) for selecting peak wavelengths respectively corresponding to compensation ranges including the peak wavelength selected by the first peak wavelength selection means from the peak wavelengths stored in the peak wavelength storage means ( 45)
Second center wavelength calculating means (46) for calculating an average value of peak wavelengths selected by the two peak wavelength selecting means as a reference center wavelength;
Wavelength difference calculating means (47) for outputting the difference between the center wavelength and the reference center wavelength as the calibration value;
The wavelength calibration means includes
The information on the wavelength of the spectrum detector is calibrated based on the calibration value output from the wavelength difference calculating means so that the center wavelength matches the reference center wavelength.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a configuration of an optical spectrum analyzer 20 embodying the present invention.
[0016]
In FIG. 1, the optical switch 21 causes the spectrum detection unit 23 to input either input light input from the input terminal 20 a or reference light having a known wavelength output from the reference light source 22.
[0017]
The optical switch 21 is switched to the reference light source 22 side only when a first mode for calibration with reference light is specified by a mode specifying means 33 described later.
[0018]
The reference light source 22 is for outputting reference light having a known wavelength and extremely high wavelength stability. For example, when using light whose power is concentrated at a specific wavelength, such as a gas laser, for example, broadband In some cases, light (dip light) in which only light having a specific wavelength is absorbed by acetylene gas cell or the like from the output light of the light source is used. Here, the case where dip light is used will be described.
[0019]
Here, the optical spectrum analyzer 20 including the optical switch 21 and the reference light source 22 will be described. However, in the case of an optical spectrum analyzer in which the input terminal 20a and the spectrum detection unit 23 are directly connected, Reference light is input to the input terminal 20a from an external reference light source.
[0020]
The spectrum detection unit 23 is for detecting level information (spectrum information) with respect to the wavelength of the input light. As shown in FIG. 2, the optical unit 24, the A / D converter 25, and the wavelength angle information. A memory 26, a sweep control unit 27, and wavelength calibration means 50 are provided.
[0021]
The optical unit 24 selectively detects the level of light of an arbitrary wavelength from the input light. For example, as shown in FIG. 3, the input light is converted into parallel light by a collimator 24a and incident on the diffraction grating 24b. Of the diffracted light, light having a wavelength determined by the angle of the diffraction grating 24b is selected by the collimator 24c and the slit 24d and received by the light receiver 24e. The diffraction grating 24b is rotationally driven by a rotating device 24f such as a motor, and a light reception signal having a level corresponding to the intensity of light having a wavelength corresponding to the angle of the diffraction grating 24b is output from the light receiver 24e.
[0022]
The light reception signal output from the optical unit 24 is converted into digital level data L (n) by the A / D converter 25.
[0023]
In the wavelength angle information memory 26, information on the angle of the diffraction grating 24a and a measurement wavelength corresponding to the angle are stored in advance. Here, it is assumed that the measurement wavelength increases as the angle information increases.
[0024]
When the sweep control unit 27 receives a sweep instruction for a wavelength range designated by an operation unit (not shown) or the like, the sweep control unit 27 outputs angle information obtained from the information in the wavelength angle information memory 26 to the optical unit 24 to set the angle of the diffraction grating 24a. The wavelength selected by the optical unit 24 is repeatedly swept within a specified wavelength range at a predetermined period, and the wavelength data λ (n) to be swept and the level data L (n) corresponding to the wavelength Is output as spectrum information of the input light.
[0025]
However, as described above, there is a difference between the wavelength data generated and output based on the mechanical information of the optical unit 24 and the wavelength of the light actually detected due to dimensional variation of the optical unit 24 over time. Arise.
[0026]
That is, there is no problem if level data L (n) corresponding to the desired wavelength λ (n) is obtained for the desired wavelength λ (n), but a wavelength longer by Δλ, for example, than the desired wavelength λ (n). In some cases, level data L (n) corresponding to λ (n) + Δλ is output.
[0027]
In order to eliminate this deviation, in this embodiment, a wavelength calibration unit 50 is provided between the sweep control unit 27 and the optical unit 24.
[0028]
This wavelength calibration means 50 is for calibrating the information about the wavelength of the spectrum detector 23 based on the calibration values detected by the first calibration value detection means 35 and the second calibration value detection means 40 described later. The details will be described later.
[0029]
Of the spectrum information output from the spectrum detector 23, the level data L (n) is stored in the first area 28a of the spectrum memory 28, and the wavelength data λ is stored in the second area 28b of the spectrum memory 28. Is done.
[0030]
The spectrum display means 31 reads the level data L (n) and the wavelength data λ (n) stored in the spectrum memory 28, displays the coordinate data with the horizontal axis representing the wavelength and the vertical axis representing the level, and the coordinates in the coordinates. Display data of the spectrum waveform is generated and output to the display 32, and the spectrum waveform of the input light is displayed on the screen of the display 32. The spectrum display means 31 can display the peak wavelength of the spectrum of the WDM light detected by the peak wavelength detection means 37 described later.
[0031]
The mode designating unit 33 is for designating the operation mode of the optical spectrum analyzer 20, and is a first for performing wavelength calibration by inputting at least a reference light having a known wavelength by operating an operation unit (not shown). And the second mode for performing spectrum monitoring by inputting WDM light can be designated.
[0032]
As described above, the light of each channel of the WDM light to be monitored is generated from an independent fixed wavelength light source, and the wavelength stability of each fixed wavelength light source is compared with the wavelength stability of the optical spectrum analyzer. It is assumed that the trend is very high, and the fluctuation trends are independent and uncorrelated.
[0033]
When the first mode is designated by the mode designating unit 33, the reference light wavelength detecting unit 34 examines the change in level data stored in the spectrum memory 28 and detects the wavelength of the reference light.
[0034]
As described above, since the absorption-line-type reference light source 22 is used here, the reference light wavelength detection means 34 uses the level data stored in the spectrum memory 28 as a reference for the dip wavelength at which the level dip (falls greatly). In the case of using light whose power is concentrated at a certain wavelength such as a gas laser as the reference light, the wavelength having the maximum level among the level data stored in the spectrum memory 28 is detected as the optical wavelength. It detects as a reference light wavelength.
[0035]
The first calibration value detection means 35 has a wavelength λr ′ of the reference light detected by the reference light wavelength detection means 34 when the first mode is designated by the mode designation means 33 and a preset reference. The difference Δλr = λr′−λr with respect to the known wavelength λr of light is calculated as an initial calibration value and output to the wavelength calibration means 50.
[0036]
The wavelength calibration instruction means 36 is for instructing wavelength calibration while the second mode is designated by the mode designation means 33. For example, when wavelength calibration is performed automatically at regular intervals, When it is configured by a timer and manually instructed, wavelength calibration is instructed by operating an operation unit (not shown).
[0037]
When the second mode is designated by the mode designating unit 33, the peak wavelength detecting unit 37 checks the change in the level data stored in the spectrum memory 28, and among the wavelengths at which the level reaches the peak (maximum). A peak wavelength higher than the threshold set at a position higher than the noise level is detected. The detection of the peak wavelength is performed every time new data by the wavelength sweep of the spectrum detector 23 is stored in the spectrum memory 28.
[0038]
Here, while the second mode is designated, the peak wavelength detection unit 37 continuously detects the peak wavelength so that the spectrum display unit 31 can display the peak wavelength of the spectrum of the WDM light to be monitored. However, when the peak wavelength is used only for wavelength calibration, the peak wavelength detection means 37 sets the peak wavelength immediately after the second mode is designated and when wavelength calibration is instructed. You may make it detect.
[0039]
The second calibration value detection means 40 is for detecting a calibration value corresponding to the wavelength fluctuation amount of the optical spectrum analyzer using the WDM light to be monitored, and includes a peak wavelength storage means 41, a compensation range setting means. 42, first peak wavelength selection means 43, first center wavelength calculation means 44, second peak wavelength selection means 45, second center wavelength calculation means 46, and wavelength difference calculation means 47.
[0040]
The peak wavelength storage unit 41 stores the peak wavelengths λa (1) to λa (m) of the spectrum of the WDM light detected by the peak wavelength detection unit 37 immediately after the second mode is specified by the mode specifying unit 33. .
[0041]
The compensation range setting unit 42 sets the range of the wavelength variation that the optical spectrum analyzer 20 compensates for each of the peak wavelengths λa (1) to λa (m) stored by the peak wavelength storage unit 41.
[0042]
That is, assuming that the maximum wavelength fluctuation amount compensated by the optical spectrum analyzer 20 is Δλd, for each peak wavelength λa (1) to λa (m).
W (1) = λa (1) −Δλd to λa (1) + Δλd
W (2) = λa (2) −Δλd to λa (2) + Δλd
......
W (m) = λa (m) −Δλd to λa (m) + Δλd
The compensation ranges W (1) to W (m) are set.
[0043]
Further, the first peak wavelength selection unit 43 is in a state where the second mode is designated by the mode designation unit 33, and when the wavelength calibration instruction unit 36 instructs wavelength calibration, the peak wavelength detection unit 37 is provided. Are obtained from the respective peak wavelengths λb (1) to λb (k) (k ≦ m), and the respective compensation ranges set by the compensation range setting means 42 from the peak wavelengths λb (1) to λb (k). Those existing in W (1) to W (m) are selected.
[0044]
The selection of the peak wavelength is performed according to the number of peaks existing in the compensation range. That is, for all the set compensation ranges, if there are less than one peak each, all those peak wavelengths are selected unconditionally, and the peaks due to disturbance etc. of all the set compensation ranges. If there is a compensation range in which there are a plurality of peaks, only two peak wavelengths that exist in the compensation range are selected by excluding two or more peak wavelengths that exist in the compensation range.
[0045]
The first center wavelength calculation unit 44 performs an average calculation of the following expression (1) on the peak wavelengths λe (1) to λe (u) (u ≦ k) selected by the first peak wavelength selection unit 43. Then, the center wavelength λc ′ of the WDM light is calculated.
[0046]
λc ′ = [λe (1) + λe (2) +... + λe (u)] / u (1)
[0047]
On the other hand, the second peak wavelength selection means 45 is the peak wavelength λe () selected by the first peak wavelength selection means 43 among the peak wavelengths λa (1) to λa (m) stored by the peak wavelength storage means 41. The peak wavelengths λg (1) to λg (u) corresponding to the compensation range including 1) to λe (u) are selected.
[0048]
The second center wavelength calculation means 46 performs an average calculation of the following expression (2) on the peak wavelengths λg (1) to λg (u) selected by the second peak wavelength selection means 45, and the calculation result Is determined as the reference center wavelength λc of the WDM light.
[0049]
λc = [λg (1) + λg (2) +... + λg (u)] / u (2)
[0050]
The wavelength difference calculating unit 47 receives the center wavelength λc ′ calculated by the first center wavelength calculating unit 44 and the second wavelength every time wavelength calibration is instructed by the wavelength calibration instructing unit 36 after the second mode is designated. A wavelength difference Δλc = λc′−λc with respect to the reference center wavelength λc calculated by the center wavelength calculating means 46 is obtained as a calibration value for calibrating the wavelength variation of the optical spectrum analyzer 20 in the WDM light monitoring state.
[0051]
When the first mode is designated by the mode designation unit 33, the wavelength calibration unit 50 outputs the wavelength data λ (n (n) output from the spectrum detection unit 23 so that the wavelength detected with respect to the reference light matches the known wavelength. ) Is calibrated based on the initial calibration value Δλr detected by the first calibration value detection means 35, and when the second mode is designated, the second calibration value detection is performed. Based on the calibration value Δλc detected by the means 40, the angle information φ to the optical unit 24 with respect to the wavelength data λ (n) output from the spectrum detector 23 is calibrated.
[0052]
As shown in FIG. 4, for example, the wavelength calibration unit 50 includes a calibration value memory 51, a calculator 52, and an angle conversion unit 53.
[0053]
The computing unit 52 subtracts the calibration value Δφ (initial value 0) stored in the calibration value memory 51 from the angle information φ output from the sweep control unit 27, and the subtraction result φ ′ is supplied to the optical unit 24. Output. Here, the larger the angle information is, the larger the wavelength is. However, when the angle information is larger, the wavelength is smaller. The calculator 52 adds the calibration value Δφ to the angle information φ, and the addition result φ ′ is optically calculated. To the unit 24.
[0054]
The angle conversion unit 53 converts the calibration value Δλr output from the first calibration value detection unit 35 when the first mode is designated, and updates the contents of the calibration value memory 51 with the angle conversion value. To do. Further, when the second mode is designated, the calibration value Δλc output from the second calibration value detecting means 40 is converted into an angle, and the contents of the calibration value memory 51 are updated with the converted angle value.
[0055]
Here, the case where the information on the wavelength calibrated by the wavelength calibration unit 50 is angle information with respect to the optical unit 24 will be described. However, the angle-to-wavelength angle information in the wavelength angle information memory 26 referred to by the sweep control unit 27. Alternatively, a method of correcting the wavelength information by the calibration value, or a method of correcting the calibration value by the wavelength data output from the spectrum detection unit 23 can be employed.
[0056]
Next, a processing procedure when the WDM light is monitored by the optical spectrum analyzer 20 will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0057]
Before monitoring the WDM light, the mode designation unit 33 designates the first mode, and the reference light having a known wavelength is input from the reference light source 22 (S1). At this time, the sweep range of the spectrum detector 23 is set to cover the wavelength of the reference light, and the stored value of the calibration value memory 51 is initialized to 0.
[0058]
By specifying the first mode, the reference light is input to the spectrum detecting unit 23 via the optical switch 21, and the spectrum information of the reference light is detected by the wavelength sweep of the spectrum detecting unit 23, and the level data L (n) And wavelength data λ (n) are stored in the first area 28a and the second area 28b of the spectrum memory 28 (S2).
[0059]
When the spectrum information about the reference light is stored in the spectrum memory 28, the reference light wavelength detecting means 34 detects the wavelength (dip wavelength) λr ′ of the reference light (S3).
[0060]
Then, a difference Δλr between the detected wavelength λr ′ and the known wavelength λr is obtained as an initial calibration value by the first calibration value detection means 35, and the wavelength calibration means 50 having received this initial calibration value Δλr detects the spectrum. Level data output from the spectrum detection unit 23 by the next sweep by subtracting the angle conversion value Δφ of the initial calibration value Δλr from the angle information φ output from the sweep control unit 27 of the unit 23 Calibration is performed so that each wavelength of L (n) corresponds to the wavelength data λ (n) with high accuracy (S4, S5).
[0061]
For this reason, the spectrum waveform displayed by the spectrum display means 31 based on the data in the spectrum memory 28 correctly corresponds to the wavelength with the wavelength accuracy of the reference light.
[0062]
After the wavelength calibration by the reference light is completed, when the second mode is designated by the mode designation means 33 in a state where the WDM light to be monitored is inputted to the input terminal 20a, the WDM light is spectrumd via the optical switch 21. The spectrum information of the WDM light detected by the wavelength sweep of the spectrum detector 23 is input to the detector 23, and the level data L (λ) and the wavelength data λ (n) are stored in the first region 28a of the spectrum memory 28 and It is stored in the second area 28b (S6, S7).
[0063]
When the spectrum information about the WDM light is stored in the spectrum memory 28, the spectrum waveform of the WDM light is displayed on the screen of the display 32 as shown in FIG.
[0064]
Since the spectrum waveform of the WDM light displayed here is based on the data immediately after being calibrated with the reference light, the spectrum waveform of the WDM light displayed on the display device 32 correctly corresponds to the wavelength with the wavelength accuracy of the reference light. is doing.
[0065]
On the other hand, when the spectrum information first detected for the WDM light is stored in the spectrum memory 28, each peak wavelength λa (1) to λa (m) of the spectrum of the WDM light is detected by the peak wavelength detecting means 37, Stored by the peak wavelength storage means 41 of the second calibration value detection means 40, and as shown in FIG. 6, the compensation ranges for these peak wavelengths λa (1) to λa (m) by the compensation range setting means 42. W (1) to W (m) are set (S8, S9).
[0066]
Thus, the wavelength after the peak wavelengths λa (1) to λa (m) and the compensation ranges W (1) to W (m) are obtained based on the spectrum information first detected for the WDM light to be monitored. Until the wavelength is instructed by the calibration instructing means 36, the waveform of the spectrum detected by the spectrum detecting means 23 is displayed in the same manner as described above. By monitoring this spectrum waveform, it is possible to determine whether there is an abnormality in the WDM line. it can.
[0067]
For example, as shown in FIG. 7, when the spectrum of a specific channel is not displayed, it can be seen that an abnormal output stop of the channel light has occurred.
[0068]
Also, as shown in FIG. 8, when another spectrum occurs in the vicinity of the spectrum of a specific channel, it can be seen that an abnormality such as the entry of disturbance light to the line has occurred.
[0069]
If the level data and the wavelength data output from the spectrum detector 23 do not correspond to each other due to the time-dependent change of the optical unit 24 of the spectrum detector 23 during this period, for example, on the screen of the display 32 as shown in FIG. The spectrum of each channel gradually shifts along the wavelength axis.
[0070]
Here, when there is a wavelength calibration instruction (for example, the timer indicates that a fixed time has elapsed) by the wavelength calibration instruction means 36, each peak wavelength of the spectrum of the WDM light detected by the peak wavelength detection means 37 at that time point. λb (1) to λb (k) are obtained, and among the peak wavelengths, only one of the peak wavelengths λe (1) to λe (u) existing in the compensation range W (1) to W (m) is the first. The center wavelength λc ′ of the WDM light is calculated based on the selected peak wavelengths λe (1) to λe (u) (S10 to S13).
[0071]
Further, the second peak wavelength selection means 45 sets the compensation wavelengths in which the peak wavelengths λe (1) to λe (u) exist from the peak wavelengths λa (1) to λa (m) detected first. Corresponding peak wavelengths λg (1) to λg (u) are selected, and the reference center of the WDM light is selected based on the selected peak wavelengths λg (1) to λg (u) by the second center wavelength calculation means 46. The wavelength λc is calculated (S14, S15).
[0072]
Here, the peak wavelengths λg (1) to λg (u) selected from the peak wavelengths λa (1) to λa (m) are detected immediately after calibration with the reference light and are sufficiently accurate. Moreover, the reference center wavelength λc calculated based on the peak wavelengths λg (1) to λg (u) is an average value of the wavelengths of the light of each channel of the WDM light having high wavelength stability and no correlation. Since slight fluctuations in the wavelength of the light of each channel are suppressed by the average value calculation, the optical spectrum analyzer 20 has sufficient accuracy as a reference value for wavelength calibration.
[0073]
Then, the wavelength difference Δλc between the calculated center wavelength λc ′ and the reference center wavelength λc is obtained by the wavelength difference calculating means 47 as a calibration value (S16).
[0074]
The wavelength calibration means 50 converts the detected calibration value Δλc into an angle, updates the contents of the calibration value memory 51 with the angle converted value Δφ, calibrates information on the wavelength of the spectrum detector 23, and performs the next sweep. Thus, the wavelength data output from the spectrum detector 23 and the level data are made to correspond accurately (S17).
[0075]
The calibration value Δλc is, as described above, the optical wavelength stability of each channel of the WDM light to be observed is much higher than the wavelength stability of the optical spectrum analyzer 20 and is not correlated with each other. Since the fluctuation is also suppressed by the average value calculation, it is equivalent to the wavelength fluctuation amount of the optical spectrum analyzer 20 itself. As described above, the wavelength calibration means 50 provides information on the wavelength of the spectrum detector 23 (in this case, angle information). Is corrected by this calibration value Δλc, the wavelength of the optical spectrum analyzer 20 can be calibrated.
[0076]
Further, since the reference center wavelength λc, which is the basis for calculating the calibration value Δλc, is calculated from the peak wavelength corresponding to the compensation range including the peak wavelength used when determining the center wavelength λc ′, the center wavelength λc When obtaining ′, even if the spectrum of a certain channel is missing as shown in FIG. 9, an error in the center wavelength due to the lack does not occur.
[0077]
Further, as shown in FIG. 10, even if another spectrum is generated in the vicinity of an existing spectrum within a certain compensation range, the peak wavelength in this compensation range is excluded by the first peak wavelength selection means 43 described above. Therefore, the error of the center wavelength due to this different spectrum does not occur.
[0078]
As a result of the calibration of the wavelength information, the spectrum waveform of the WDM light displayed on the display 32 is substantially the same as the spectrum waveform observed immediately after wavelength calibration with the reference light, as shown in FIGS. To correctly correspond to the wavelength.
[0079]
Thereafter, every time wavelength calibration is instructed by the wavelength calibration instruction means 36, a wavelength difference Δλc between the center wavelength λc ′ of the WDM light and the corresponding reference center wavelength λc is calculated as a calibration value, and based on this calibration value Δλc. Thus, wavelength calibration of the optical spectrum analyzer 20 is performed.
[0080]
In this way, while monitoring the WDM light, the wavelength calibration of the optical spectrum analyzer 20 is performed based on the detected wavelength of each spectrum of the WDM light every time there is an instruction for wavelength calibration. The spectrum of light can always be observed in a state that always corresponds to the wavelength information, and there is no fear of overlooking the occurrence of a failure.
[0081]
Also, a compensation range for wavelength variation is set for each peak wavelength of WDM light detected immediately after wavelength calibration with reference light is completed, and whether or not the spectrum of WDM light is within this compensation range, and there is only one. Since the peak wavelength for calculating the calibration value is selected on the basis of whether or not to perform calibration, there is no possibility that the calibration accuracy is lowered due to the channel loss of the WDM light to be observed, its recovery, or the influence of disturbance.
[0082]
【The invention's effect】
As described above, the wavelength calibration method of the optical spectrum analyzer according to claim 1 of the present invention includes:
A spectrum detector (23) that detects the level of each wavelength of the input light and outputs wavelength pair level information, and a peak wavelength that detects the peak wavelength of the spectrum of the input light based on the output information of the spectrum detector A wavelength calibration method for an optical spectrum analyzer having a detection means (37),
Inputting a reference light having a known wavelength to the spectrum detector, and detecting the wavelength of the reference light based on the output information (S1 to S3);
Calibrating information about the wavelength of the spectrum detector so that the wavelength of the detected reference light matches the known wavelength (S4, S5);
Immediately after calibration with the reference light, the wavelength division multiplexed light to be monitored is input to the spectrum detection unit, and the peak wavelength of each spectrum detected by the peak wavelength detection means is acquired immediately after the wavelength division multiplexed light is input. Stage (S6-S8);
Instructing wavelength calibration while the wavelength division multiplexed light is being input (S10);
The spectrum is acquired so that the peak wavelength detected by the peak wavelength detecting means when there is an instruction for wavelength calibration, and the acquired peak wavelength coincides with the peak wavelength acquired immediately after the wavelength division multiplexed light is input. A step (S11 to S17) of calibrating information on the wavelength of the detection unit.
[0083]
For this reason, the wavelength of the optical spectrum analyzer can be calibrated with the wavelength accuracy of the channel light of the wavelength division multiplexed light without interrupting the monitoring of the wavelength division multiplexed light, and the abnormality of the wavelength division multiplexed light is not overlooked.
[0084]
Further, the wavelength calibration method of the optical spectrum analyzer according to claim 2 of the present invention is:
A spectrum detector (23) that detects the level of each wavelength of the input light and outputs wavelength pair level information, and a peak wavelength that detects the peak wavelength of the spectrum of the input light based on the output information of the spectrum detector A wavelength calibration method for an optical spectrum analyzer having a detection means (37),
Inputting a reference light having a known wavelength to the spectrum detector, and detecting the wavelength of the reference light based on the output information (S1 to S3);
Calibrating information about the wavelength of the spectrum detector so that the wavelength of the detected reference light matches the known wavelength (S4, S5);
Immediately after calibration with the reference light, the wavelength division multiplexed light to be monitored is input to the spectrum detector, and the peak wavelength detected by the peak wavelength detection means is obtained immediately after the wavelength division multiplexed light is input (S6). To S8),
A step of setting a compensation range of wavelength fluctuations of the optical spectrum analyzer for each acquired peak wavelength (S9);
Instructing wavelength calibration during input of the wavelength division multiplexed light (S10);
Acquiring a peak wavelength detected by the peak wavelength detecting means when there is an instruction for wavelength calibration, and selecting a peak wavelength existing within the compensation range from the acquired peak wavelengths (S11, S12); ,
Obtaining an average value of the selected peak wavelengths as the center wavelength (S13);
Selecting a peak wavelength corresponding to a compensation range including the selected peak wavelength among the peak wavelengths acquired immediately after the wavelength division multiplexed light is input (S14);
Obtaining an average value of peak wavelengths selected from among the peak wavelengths acquired immediately after the input of the wavelength division multiplexed light as a reference center wavelength (S15);
And calibrating information relating to the wavelength of the spectrum detector so that the center wavelength matches the reference center wavelength (S16, S17).
[0085]
For this reason, the wavelength of the optical spectrum analyzer can be calibrated with the wavelength accuracy of the channel light of the wavelength division multiplexed light without interrupting the monitoring of the wavelength division multiplexed light, and the abnormality of the wavelength division multiplexed light is not overlooked.
[0086]
Also, set the compensation range of wavelength fluctuation for each peak wavelength detected immediately after the wavelength division multiplexed light is input, and out of the detected peak wavelengths every time there is a wavelength calibration instruction, the peak wavelength within the compensation range Because the calibration value is obtained by the difference between the average value of the peak value and the average value of the peak wavelength that is the basis of the compensation range that includes the peak wavelength, abnormalities such as channel loss of the wavelength division multiplexed light and recovery or disturbance Even when it occurs, the calibration accuracy does not decrease.
[0087]
An optical spectrum analyzer according to claim 3 of the present invention is
A spectrum detector (23) for detecting the level of each wavelength of the input light and outputting information on the wavelength pair level;
Spectrum display means (31) for displaying the spectrum waveform of the input light based on the information output by the spectrum detector;
At least a first mode for performing wavelength calibration by inputting reference light of a known wavelength to the spectrum detector, and a second mode for performing spectrum monitoring by inputting wavelength division multiplexed light to the spectrum detector. Mode designation means (33) for designating any one of the modes;
Reference light wavelength detection means (34) for detecting the wavelength of the reference light based on the output information of the spectrum detector with respect to the reference light when the first mode is specified by the mode specifying means; ,
First calibration value detection means (35) for detecting a difference between the wavelength of the reference light detected by the reference light wavelength detection means and the known wavelength as an initial calibration value;
Wavelength calibration instruction means (36) for instructing wavelength calibration when the second mode is designated by the mode designation means;
Peak wavelength detection means (37) for detecting a peak wavelength of the spectrum of the wavelength division multiplexed light based on information output from the spectrum detection section when the second mode is designated by the mode designation means When,
The peak wavelength detected by the peak wavelength detecting unit immediately after the second mode is specified by the mode specifying unit, and detected by the peak wavelength detecting unit when a wavelength calibration instruction is given by the wavelength correcting unit. Second calibration value detection means (40) for detecting a calibration value corresponding to the wavelength fluctuation amount of the optical spectrum analyzer based on the peak wavelength;
When the first mode is designated, the information on the wavelength of the spectrum detector is calibrated based on the initial calibration value so that the detection wavelength with respect to the reference light matches the known wavelength, and the second mode When the wavelength calibration is instructed, the spectrum detection is performed so that the peak wavelength detected by the peak wavelength detecting means coincides with the peak wavelength detected immediately after the second mode is specified. Wavelength calibration means (50) for calibrating information on the wavelength of the part based on the calibration value detected by the second calibration value detection means.
[0088]
For this reason, the wavelength of the optical spectrum analyzer can be calibrated with the wavelength accuracy of the channel light of the wavelength division multiplexed light without interrupting the monitoring of the wavelength division multiplexed light, and the abnormality of the wavelength division multiplexed light is not overlooked.
[0089]
An optical spectrum analyzer according to claim 4 of the present invention is the optical spectrum analyzer according to claim 3,
The second calibration value detection means includes:
Peak wavelength storage means (41) for storing each peak wavelength of the wavelength division multiplexed light detected by the peak wavelength detection means immediately after the second mode is designated by the mode designation means;
Compensation range setting means (42) for setting a compensation range of wavelength variation for each peak wavelength stored by the peak wavelength storage means;
First peak wavelength selection means (43) for selecting a peak wavelength existing within the compensation range from the peak wavelength detected by the peak wavelength detection means when the wavelength calibration is instructed;
First central wavelength calculating means (44) for calculating an average value of peak wavelengths selected by the first peak wavelength selecting means as a central wavelength;
Second peak wavelength selection means (2) for selecting peak wavelengths respectively corresponding to compensation ranges including the peak wavelength selected by the first peak wavelength selection means from the peak wavelengths stored in the peak wavelength storage means ( 45)
Second center wavelength calculating means (46) for calculating an average value of peak wavelengths selected by the two peak wavelength selecting means as a reference center wavelength;
Wavelength difference calculating means (47) for outputting the difference between the center wavelength and the reference center wavelength as the calibration value;
The wavelength calibration means includes
The information on the wavelength of the spectrum detector is calibrated based on the calibration value output from the wavelength difference calculating means so that the center wavelength matches the reference center wavelength.
[0090]
In this way, the compensation range of the wavelength variation is set for each peak wavelength detected immediately after the wavelength division multiplexed light is input, and is within the compensation range of the detected peak wavelength every time there is a wavelength calibration instruction. Since the calibration value is obtained by the difference between the average value of the peak wavelength and the average value of the peak wavelength that is the basis of the compensation range that includes the peak wavelength, when a channel loss or recovery of wavelength division multiplexed light occurs However, the calibration accuracy does not deteriorate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a main part of the embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a main part of the embodiment.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a main part of the embodiment.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a processing procedure according to the embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing a display waveform of a spectrum of wavelength division multiplexed light after calibration by reference light is completed and after calibration by a wavelength calibration instruction;
FIG. 7 is a diagram showing a display waveform of a spectrum of wavelength division multiplexed light after calibration by reference light is completed and after calibration by a wavelength calibration instruction;
FIG. 8 is a diagram showing a display waveform of a spectrum of wavelength division multiplexed light after calibration by reference light is completed and after calibration by a wavelength calibration instruction;
FIG. 9 is a diagram showing a display waveform of a spectrum of wavelength division multiplexed light before receiving a wavelength calibration instruction;
FIG. 10 is a diagram showing a display waveform of a spectrum of wavelength division multiplexed light before receiving a wavelength calibration instruction;
[Explanation of symbols]
20 Optical spectrum analyzer
20a input terminal
21 Optical switch
22 Reference light source
23 Spectrum detector
24 Optics
24a, 24c collimator
24b diffraction grating
24d slit
24e receiver
24f Rotating device
25 A / D converter
26 Wavelength angle information memory
27 Sweep controller
28 Spectrum memory
31 Spectrum display means
32 Display
33 Mode designation means
34 Reference light wavelength detection means
35 First calibration value detection means
36 Wavelength calibration instruction means
37 Peak wavelength detection means
40 Second calibration value detection means
41 Peak wavelength storage means
42 Compensation range setting means
43 First peak wavelength selection means
44 1st center wavelength calculation means
45 Second peak wavelength selection means
46 Second center wavelength calculation means
47 Wavelength difference calculation means
50 wavelength calibration means
51 Calibration value memory
52 Calculator
53 Angle conversion means

Claims

A spectrum detector (23) that detects the level of each wavelength of the input light and outputs wavelength pair level information, and a peak wavelength that detects the peak wavelength of the spectrum of the input light based on the output information of the spectrum detector A wavelength calibration method for an optical spectrum analyzer having a detection means (37),
Inputting a reference light having a known wavelength to the spectrum detector, and detecting the wavelength of the reference light based on the output information (S1 to S3);
Calibrating information about the wavelength of the spectrum detector so that the wavelength of the detected reference light matches the known wavelength (S4, S5);
Immediately after calibration with the reference light, the wavelength division multiplexed light to be monitored is input to the spectrum detection unit, and the peak wavelength of each spectrum detected by the peak wavelength detection means is acquired immediately after the wavelength division multiplexed light is input. Stage (S6-S8);
Instructing wavelength calibration while the wavelength division multiplexed light is being input (S10);
The spectrum is acquired so that the peak wavelength detected by the peak wavelength detecting means when there is an instruction for wavelength calibration, and the acquired peak wavelength coincides with the peak wavelength acquired immediately after the wavelength division multiplexed light is input. A wavelength calibration method for an optical spectrum analyzer, comprising: calibrating information on the wavelength of the detection unit (S11 to S17).

A spectrum detector (23) that detects the level of each wavelength of the input light and outputs wavelength pair level information, and a peak wavelength that detects the peak wavelength of the spectrum of the input light based on the output information of the spectrum detector A wavelength calibration method for an optical spectrum analyzer having a detection means (37),
Inputting a reference light having a known wavelength to the spectrum detector, and detecting the wavelength of the reference light based on the output information (S1 to S3);
Calibrating information about the wavelength of the spectrum detector so that the wavelength of the detected reference light matches the known wavelength (S4, S5);
Immediately after calibration with the reference light, the wavelength division multiplexed light to be monitored is input to the spectrum detector, and the peak wavelength detected by the peak wavelength detection means is obtained immediately after the wavelength division multiplexed light is input (S6). To S8),
A step of setting a compensation range of wavelength fluctuations of the optical spectrum analyzer for each acquired peak wavelength (S9);
Instructing wavelength calibration during input of the wavelength division multiplexed light (S10);
Acquiring a peak wavelength detected by the peak wavelength detecting means when there is an instruction for wavelength calibration, and selecting a peak wavelength existing within the compensation range from the acquired peak wavelengths (S11, S12); ,
Obtaining an average value of the selected peak wavelengths as the center wavelength (S13);
Selecting a peak wavelength corresponding to a compensation range including the selected peak wavelength among the peak wavelengths acquired immediately after the wavelength division multiplexed light is input (S14);
Obtaining an average value of peak wavelengths selected from among the peak wavelengths acquired immediately after the input of the wavelength division multiplexed light as a reference center wavelength (S15);
A wavelength calibration method for an optical spectrum analyzer, comprising: calibrating information relating to the wavelength of the spectrum detector so that the center wavelength coincides with the reference center wavelength (S16, S17).

A spectrum detector (23) for detecting the level of each wavelength of the input light and outputting information on the wavelength pair level;
Spectrum display means (31) for displaying the spectrum waveform of the input light based on the information output by the spectrum detector;
At least a first mode for performing wavelength calibration by inputting reference light of a known wavelength to the spectrum detector, and a second mode for performing spectrum monitoring by inputting wavelength division multiplexed light to the spectrum detector. Mode designation means (33) for designating any one of the modes;
Reference light wavelength detection means (34) for detecting the wavelength of the reference light based on the output information of the spectrum detector with respect to the reference light when the first mode is specified by the mode specifying means; ,
First calibration value detection means (35) for detecting a difference between the wavelength of the reference light detected by the reference light wavelength detection means and the known wavelength as an initial calibration value;
Wavelength calibration instruction means (36) for instructing wavelength calibration when the second mode is designated by the mode designation means;
Peak wavelength detection means (37) for detecting a peak wavelength of the spectrum of the wavelength division multiplexed light based on information output from the spectrum detection section when the second mode is designated by the mode designation means When,
The peak wavelength detected by the peak wavelength detecting unit immediately after the second mode is specified by the mode specifying unit, and detected by the peak wavelength detecting unit when a wavelength calibration instruction is given by the wavelength correcting unit. Second calibration value detection means (40) for detecting a calibration value corresponding to the wavelength fluctuation amount of the optical spectrum analyzer based on the peak wavelength;
When the first mode is designated, the information on the wavelength of the spectrum detector is calibrated based on the initial calibration value so that the detection wavelength with respect to the reference light matches the known wavelength, and the second mode When the wavelength calibration is instructed, the spectrum detection is performed so that the peak wavelength detected by the peak wavelength detecting means coincides with the peak wavelength detected immediately after the second mode is specified. An optical spectrum analyzer comprising wavelength calibration means (50) that calibrates information relating to the wavelength of a part based on a calibration value detected by the second calibration value detection means.

The second calibration value detection means includes:
Peak wavelength storage means (41) for storing each peak wavelength of the wavelength division multiplexed light detected by the peak wavelength detection means immediately after the second mode is designated by the mode designation means;
Compensation range setting means (42) for setting a compensation range of wavelength variation for each peak wavelength stored by the peak wavelength storage means;
First peak wavelength selection means (43) for selecting a peak wavelength existing within the compensation range from the peak wavelength detected by the peak wavelength detection means when the wavelength calibration is instructed;
First central wavelength calculating means (44) for calculating an average value of peak wavelengths selected by the first peak wavelength selecting means as a central wavelength;
Second peak wavelength selection means (2) for selecting peak wavelengths respectively corresponding to compensation ranges including the peak wavelength selected by the first peak wavelength selection means from the peak wavelengths stored in the peak wavelength storage means ( 45)
Second center wavelength calculating means (46) for calculating an average value of peak wavelengths selected by the two peak wavelength selecting means as a reference center wavelength;
Wavelength difference calculating means (47) for outputting the difference between the center wavelength and the reference center wavelength as the calibration value;
The wavelength calibration means includes
The information on the wavelength of the spectrum detector is calibrated based on the calibration value output from the wavelength difference calculating means so that the center wavelength matches the reference center wavelength. The optical spectrum analyzer according to claim 3.